本发明专利技术涉及煤层气的开采及利用技术邻域，特指一种煤层气的净化、提浓及采出水处理装置及方法。装置包括湿式阻火器；水环式真空泵；气体流量计；单向气阀；分离器；防火防爆压缩机；安全阀；水合物生成单元；气液二相阀；气体浓度监测仪；截止阀；过滤器；单向液阀；浆体泵；三相分离器；造粒机；截止阀；外输用车辆；水合物分解单元；水泵；制冰装置；研碎装置；液体流量计；拉瓦尔喷阀；澄清池。采用2个水合物反应器分别固定煤层气中的CO2和甲烷，再生后放出的CO2被用于提高煤层气采收率的气驱原料气，减少了气田CO2的排放，高浓度甲烷水合物被造粒后外输应用；利用水合物形成过程中的排盐效应，可以对煤层气开采过程中大量的含盐采出水进行处理，使其达到回注地层的要求，既节约了资源又保护了环境。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及煤层气的开采及利用技术邻域，特指。装置包括湿式阻火器；水环式真空泵；气体流量计；单向气阀；分离器；防火防爆压缩机；安全阀；水合物生成单元；气液二相阀；气体浓度监测仪；截止阀；过滤器；单向液阀；浆体泵；三相分离器；造粒机；截止阀；外输用车辆；水合物分解单元；水泵；制冰装置；研碎装置；液体流量计；拉瓦尔喷阀；澄清池。采用2个水合物反应器分别固定煤层气中的CO2和甲烷，再生后放出的CO2被用于提高煤层气采收率的气驱原料气，减少了气田CO2的排放，高浓度甲烷水合物被造粒后外输应用；利用水合物形成过程中的排盐效应，可以对煤层气开采过程中大量的含盐采出水进行处理，使其达到回注地层的要求，既节约了资源又保护了环境。【专利说明】
本专利技术涉及煤层气的开采及利用技术邻域，特指一种集煤层气的净化，“有效气”的提浓及采出水的处理等功能为一体的地面装置，具体的说是。
技术介绍
煤层气作为一种非常规天然气，在现今的能源领域内占有重要的地位，其是指赋存于煤层中以甲烷为主要成分的煤的伴生矿产资源；世界各国如美国，俄国，加拿大等蕴藏有非常丰富的煤层气资源，对其的开采非常重视，一方面，煤层气的采出能够减少煤层中的游离气，使得瓦斯的危害大大降低，另一方面，大量的采出气进行一定的处理后作为能源供应于民用和商用，这不仅能够带来大量的经济效益，也有助于缓解当前所面临的能源供应不足问题；煤层气在国内的资源储量与常规天然气储量相当，然而由于煤层气资源开采过程中的资源储量小，浓度较低、采出过程困难、伴生水含盐量往往很高，杂气处理困难等问题，使得当前对煤层气的开采应用一直处于一个比较低的水平。 文献“向广艳，潘红艳，张煜，等.含氧煤层气分离提纯技术的研究进展.贵州化工，2012，37 (2): 1-5”总结了当前采出煤层气进行分离提纯的方法，其主要包括深冷液化分离、膜分离技术，PSA技术，脱氧在分离技术等；文献“聂李红，徐绍平，苏艳敏，等.低浓度煤层气提纯的研究现状.化工进展，2008，27 (10):1505-1511”经过对煤层气提纯的现状进行了分析后提出了溶剂吸收，分子筛及活性炭分离等分离技术；然而，这些技术需要大量的外部辅助设备协助实施，投资运行费用大，对小型煤层气矿产的适用性较差，投资回报比低等问题，因此，急需找到一种投资小，运行费用低，经济性好的集约化煤层气采出后的分离提纯处理技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对我国煤层气资源的浓度低、开采难度大、采出水不易处理及经济性差等难题，在现有技术基础上，提供一种集煤层气的净化，“有效气”的提浓及采出水的处理等功能为一体的地面装置。 为了达到以上目的，本专利技术采用以下技术方案。 一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置，其特征在于:所述装置包括湿式阻火器、水环式真空泵、气体流量计、单向气阀、分离器、防火防爆压缩机、安全阀、水合物生成单元、气液二相阀、气体浓度监测仪、截止阀、过滤器、单向液阀、浆体泵、三相分离器、造粒机、截止阀；外输用车辆、水合物分解单元、水泵、制冰装置、研碎装置、液体流量计和澄清池。 湿式阻火器的输出端与水环式真空泵的输入端连接；水环式真空泵的输出端与干式阻火器的输入端连接，干式阻火器的输出端与第一单向气阀的输入端连接；第一单向气阀的输出端与分离器的输入端连接；分离器的第一输出端与第二单向气阀的输入端连接；第二单向气阀的输出端与气体流量计的输入端连接；气体流量计的输出端与第一防火防爆压缩机的第一输入端连接；第一防火防爆压缩机的输出端与第三单向气阀的输入端连接；第三单向气阀的输出端与第一安全阀的第一输入端连接；第一安全阀的输出端与第一水合物生成单元的输入端连接；第一水合物生成单元的第一输出端与第一气体浓度监测仪的输入端连接；第一水合物生成单元的第二输出端与第二安全阀的输入端连接；第二安全阀的第一输出端与气体增压单元的第一输入端连接；气体增压单元的输出端与气液二相阀的输入端连接；第二安全阀的第二输出端与第五安全阀的输入端连接；第五安全阀与气体增压单元的第二输入端连接；第五安全阀的输出端与第六安全阀的第一输入端连接；第六安全阀的输出端与防火防爆压缩机的第二输入端连接；气液二相阀的输出端与第二水合物生成单元的输入端连接；第二水合物生成单元的第一输出端与第二气体浓度监测仪的输入端连接；第二水合物生成单元的第三输出端与第三安全阀的输入端连接；第三安全阀的第一输出端与第四单向气阀的输入端连接；第三安全阀的第二输出端与第五单向气阀的输入端连接；第五单向气阀的输出端与第二防火防爆压缩机的输入端连接；第二防火防爆压缩机的输出端与第四安全阀的第一输入端连接；第四安全阀的第一输出端与第六安全阀的第二输入端连接；第四安全阀的第二输出端与第五安全阀连接；分离器的第二输出端与第七单向液阀的输入端连接；第七单向液阀的输出端与澄清池的输入端连接；澄清池的输出端与第八单向液阀的输入端连接；第八单向液阀的输出端与制冰装置的第一输入端连接；第一水合物生成单元的第三输出端与第一截止阀的输入端连接；第一截止阀的输出端与过滤器的第一输入端连接；第二水合物生成单元的第二输出端与第二截止阀的输入端连接；第二截止阀的输出端与过滤器的第二输入端连接；过滤器的第一输出端与第一单向液阀的输入端连接；过滤器的第二输出端与第一浆液泵的输入端连接；第一浆液泵的输出端与三相分离器的输入端连接；三相分离器的第一输出端与第六单向气阀的输入端连接；第六单向气阀的输出端与第四安全阀的第二输入端连接；三相分离器的第二输出端与第三单向液阀的输入端连接；第三单向液阀的输出端与制冰装置的第二输入端连接；三相分离器的第三输出端与第三截止阀的输入端连接；第三截止阀的输出端与第二浆液泵的的输入端连接；第二浆液泵的的输出端与水合物分解单元的输入端连接；水合物分解单元的第一输出端与第七单向气阀的输入端连接；水合物分解单元的第二输出端与水泵的输入端连接；水泵的输出端与第二单向液阀的输入端连接；第二单向液阀的输出端与制冰装置的第三输入端连接；三相分离器的第四输出端与第四截止阀的输入端连接；第四截止阀的输出端与第三浆液泵的的输入端连接；第三浆液泵的的输出端与造粒机的输入端连接；造粒机的输出端与第五截止阀的输入端连接；第五截止阀的输出端与外输用车辆的输入端连接；制冰装置的输出端与研碎装置的输入端连接；研碎装置的输入端与第四浆液泵的输入端连接；第四浆液泵的输出端与第六截止阀的输入端连接；第六截止阀的第一输出端与第一液体流量计(的输入端连接；第一液体流量计的输出端与第四单向液阀的输入端连接；第四单向液阀的输出端与第一安全阀的第二输入端连接；第六截止阀的第二输出端与第二液体流量计的输入端连接；第二液体流量计的输出端与第五单向液阀的输入端连接；第五单向液阀的输出端与气体增压单元的第三输入端连接。 所述处理装置还包括第六单向液阀和拉瓦尔喷阀，表面活性剂由第六单向液阀流出并与拉瓦尔喷阀的输入端链接，活性剂经过拉瓦尔喷阀喷入管道并与研碎装置研碎后所形成的冰水混合物混合。 本专利技术的显著优点在以下几个方面:(I)采用水合物法对煤层气进行净化，提浓使得CO2等酸气首先以水合物的形式被固定下来，其次可以使得甲烷与队和02等本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤层气的净化、提浓及采出水的处理装置，其特征在于：所述装置包括湿式阻火器、水环式真空泵、气体流量计、单向气阀、分离器、防火防爆压缩机、安全阀、水合物生成单元、气液二相阀、气体浓度监测仪、截止阀、过滤器、单向液阀、浆体泵、三相分离器、造粒机、截止阀；外输用车辆、水合物分解单元、水泵、制冰装置、研碎装置、液体流量计和澄清池；湿式阻火器的输出端与水环式真空泵的输入端连接；水环式真空泵的输出端与干式阻火器的输入端连接，干式阻火器的输出端与第一单向气阀的输入端连接；第一单向气阀的输出端与分离器的输入端连接；分离器的第一输出端与第二单向气阀的输入端连接；第二单向气阀的输出端与气体流量计的输入端连接；气体流量计的输出端与第一防火防爆压缩机的第一输入端连接；第一防火防爆压缩机的输出端与第三单向气阀的输入端连接；第三单向气阀的输出端与第一安全阀的第一输入端连接；第一安全阀的输出端与第一水合物生成单元的输入端连接；第一水合物生成单元的第一输出端与第一气体浓度监测仪的输入端连接；第一水合物生成单元的第二输出端与第二安全阀的输入端连接；第二安全阀的第一输出端与气体增压单元的第一输入端连接；气体增压单元的输出端与气液二相阀的输入端连接；第二安全阀的第二输出端与第五安全阀的输入端连接；第五安全阀与气体增压单元的第二输入端连接；第五安全阀的输出端与第六安全阀的第一输入端连接；第六安全阀的输出端与防火防爆压缩机的第二输入端连接；气液二相阀的输出端与第二水合物生成单元的输入端连接；第二水合物生成单元的第一输出端与第二气体浓度监测仪的输入端连接；第二水合物生成单元的第三输出端与第三安全阀的输入端连接；第三安全阀的第一输出端与第四单向气阀的输入端连接；第三安全阀的第二输出端与第五单向气阀的输入端连接；第五单向气阀的输出端与第二防火防爆压缩机的输入端连接；第二防火防爆压缩机的输出端与第四安全阀的第一输入端连接；第四安全阀的第一输出端与第六安全阀的第二输入端连接；第四安全阀的第二输出端与第五安全阀连接；分离器的第二输出端与第七单向液阀的输入端连接；第七单向液阀的输出端与澄清池的输入端连接；澄清池的输出端与第八单向液阀的输入端连接；第八单向液阀的输出端与制冰装置的第一输入端连接；第一水合物生成单元的第三输出端与第一截止阀的输入端连接；第一截止阀的输出端与过滤器的第一输入端连接；第二水合物生成单元的第二输出端与第二截止阀的输入端连接；第二截止阀的输出端与过滤器的第二输入端连接；过滤器的第一输出端与第一单向液阀的输入端连接；过滤器的第二输出端与第一浆液泵的输入端连接；第一浆液泵的输出端与三相分离器的输入端连接；三相分离器的第一输出端与第六单向气阀的输入端连接；第六单向气阀的输出端与第四安全阀的第二输入端连接；三相分离器的第二输出端与第三单向液阀的输入端连接；第三单向液阀的输出端与制冰装置的第二输入端连接；三相分离器的第三输出端与第三截止阀的输入端连接；第三截止阀的输出端与第二浆液泵的的输入端连接；第二浆液泵的的输出端与水合物分解单元的输入端连接；水合物分解单元的第一输出端与第七单向气阀的输入端连接；水合物分解单元的第二输出端与水泵的输入端连接；水泵的输出端与第二单向液阀的输入端连接；第二单向液阀的输出端与制冰装置的第三输入端连接；三相分离器的第四输出端与第四截止阀的输入端连接；第四截止阀的输出端与第三浆液泵的的输入端连接；第三浆液泵的的输出端与造粒机的输入端连接；造粒机的输出端与第五截止阀的输入端连接；第五截止阀的输出端与外输用车辆的输入端连接；制冰装置的输出端与研碎装置的输入端连接；研碎装置的输入端与第四浆液泵的输入端连接；第四浆液泵的输出端与第六截止阀的输入端连接；第六截止阀的第一输出端与第一液体流量计（的输入端连接；第一液体流量计的输出端与第四单向液阀的输入端连接；第四单向液阀的输出端与第一安全阀的第二输入端连接；第六截止阀的第二输出端与第二液体流量计的输入端连接；第二液体流量计的输出端与第五单向液阀的输入端连接；第五单向液阀的输出端与气体增压单元的第三输入端连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周诗岽，余益松，吴志敏，王密，朱云华，王树立，甘作权，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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